JPH0525821A - 連続地中壁とその施工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続地中壁のスリム化とたわみ量の減少を図
る。 【構成】溝壁１０内に鉄筋籠１１を建て込み、シースに
挿入したＰＣ鋼材１４を鉄筋籠の内側でしかも施工しよ
うとする連続地中壁の掘削側半部に配置し、コンクリー
ト１７を打設した後、ＰＣ鋼材の上端に緊張力を加えて
鉛直方向にプレストレスを与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレストレスを導入し
た連続地中壁とその施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続地中壁工法は、長方形断面の溝壁に
泥水（安定液）を満たしながら、地中深く掘り下げ、掘
削完了後に鉄筋籠を建て込んでコンクリートを打設し、
ＲＣ造（鉄筋コンクリート）の地中壁を構築するもので
ある。ところが、近年の大深度化に伴い大壁厚化の傾向
にあり、工事費の高騰や施工の高難度化が顕著になって
きている。

【０００３】すなわち、従来のＲＣ連続地中壁は、図１
７及び図１８に示すように鉄筋籠１を建て込んでコンク
リート２を打設するだけであるため、概してコンクリー
トの引張強度が小さく、山留側の背面土圧により山留背
面側が凹、掘削側が凸となるたわみが生じ、掘削側コン
クリートに曲げひび割れが生じ易く、そのひび割れが連
続地中壁のたわみ量を助長させる。一方、山留側背面の
土圧は、連続地中壁のたわみ量に比例するため、たわみ
量の増大は更に大きな曲げモーメントを発生させること
になる。この大きな曲げモーメントに対抗するには、従
来では壁厚を厚くして剛性を高めるしかなく、深度が深
くなればなるに従い、壁厚を厚くせざるを得なかった。
なお、図１７及び図１８において３は鉄筋籠１の主筋、
４はせん断補強筋、５は配力筋である。

【０００４】また、山留壁のたわみ量と周辺地盤の沈下
量とは比例すると言われており、大深度化に伴うたわみ
量の増大は、大きな地盤沈下を引き起こし、近接構造物
に悪影響を及ぼす。

【０００５】一方、連続地中壁をスリム化（壁厚の薄形
化）する従来の方法としては、(1)高強度コンクリート
の採用、(2) 高強度鉄筋の採用、(3) 鉄筋の高密度の配
筋等があった。しかしながら、従来のいずれの方法も、
コンクリートの引張強度を改善できず、大深度の連続地
中壁のスリム化に対しては、有効な技術とは言えなかっ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大深度の連
続地中壁のスリム化とたわみ量の減少を実現するために
は、曲げ剛性（ＥＩ）を高めること、連続地中壁全
体の抵抗曲げモーメント（鉄筋又はコンクリートのいず
れかが最初に許容応力度に達したときの曲げモーメン
ト）を向上させること、の２点の技術的課題を解決する
必要がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するため、ＲＣ造の連続地中壁に鉛直方向（軸
方向）のプレストレスを導入したものである。すなわ
ち、本発明による連続地中壁は、シースに挿入したＰＣ
鋼材をコンクリート壁中に縦に埋設し、該ＰＣ鋼材で鉛
直方向にプレストレスを与えたものである。連続地中壁
には、山留側の背面土圧により掘削側コンクリートに引
張力が加わるため、プレストレスの導入は掘削側半部
（引張ゾーンコンクリート）だけでこと足り、山留側半
部（圧縮ゾーンコンクリート）については必ずしも必要
ではない。

【０００８】プレストレスの導入はポストテンション方
式によって行う。すなわち、溝壁内に鉄筋籠を建て込
み、シースに挿入したＰＣ鋼材を、鉄筋籠の内側でしか
も施工しようとする連続地中壁の掘削側半部に配置し、
コンクリートを打設し、硬化した後、ＰＣ鋼材の上端に
緊張力を加えて鉛直方向にプレストレスを与える。

【０００９】

【作用】連続地中壁の掘削側半部に鉛直方向のプレスト
レスを導入することにより、ＲＣ造の連続地中壁の弱点
であった、コンクリートの引張強度を向上させ、全体の
たわみ剛性を増大させることができる。また、そのプレ
ストレスにより鉄筋の引張応力の負担が低減されるた
め、連続地中壁全体の抵抗曲げモーメントも向上し、ス
リム化とたわみ量の減少が可能になる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に従い詳細に説
明する。本発明による施工法の手順を説明すると、図１
に示す如く長方形断面の溝壁１０に泥水（安定液）を満
たして従来と同様に所定深さまで掘削した後、図２に示
すように鉄筋籠１１を台付きワイヤー１２で吊持して溝
壁１０内に建て込む。なお、１３はガイドウォールであ
る。

【００１１】次に、図３に示すように、全体直線状のシ
ースに挿入したＰＣ鋼材１４の上端部に吊持用鋼材１５
を水平に仮り止めし、該吊持用鋼材１５と共に、シース
に挿入したＰＣ鋼材１４をワイヤー１６で吊り下げて、
図７に示すように鉄筋籠１１の内側でしかも施工しよう
とする連続地中壁の掘削側半部の複数個所に挿入し、吊
持用鋼材１５によってガイドウォール１３に吊持する。
そして、図４に示すように溝壁１０中にコンクリート１
７を打設する。なお、シースに挿入したＰＣ鋼材１４の
吊り降ろしは、複数個所を同時に行っても良く、また別
々に行っても良い。

【００１２】図８に、１組のシースに挿入したＰＣ鋼材
１４の一例の全体の概要、図９にその横断面を示す。本
例のシースに挿入したＰＣ鋼材１４は、アンボンドの複
数本のＰＣ鋼材１８を、円形断面の鋼製シース１９中に
挿通して上下両端部のみを突出させ、シース１９中に腐
食防止等の目的でグリース２０を充填し、シース１９の
上端を、コンクリートが入り込まないように蓋２１で閉
塞し、また下端にコンクリートに対する固定部材２２を
連結したものである。該固定部材２２は、ＰＣ鋼材１８
の下端部を貫通させる短管（鋼管）２３にシース１９の
外径より大きいフランジ２４を設けたものである。

【００１３】シース１９は、現場で簡単に組み立てるこ
とができるように、図１０に示す如く一端部に雄ねじ２
５a 、他端部に雌ねじ２５b を設けた多数の真っ直ぐな
シース用鋼管２５を順次にねじ連結したものである。シ
ース用鋼管２５の外周面には、コンクリートとの付着力
を高めるため、複数の突起２６が上下に所定の間隔で設
けられている。固定部材２２の短管２３は最下端のシー
ス用鋼管２５にねじ連結される。

【００１４】図４に示したように、シースに挿入したＰ
Ｃ鋼材１４の上端部が僅かに地上に突出するようにコン
クリート１７を打設し、十分に養生期間を確保した後、
図５に示すようにＰＣ鋼材１８の上端をコンクリート壁
の天端面においてジャッキ２７により緊張し、所定の緊
張力が得られたところで、ＰＣ鋼材１８の上端を図６に
示すように定着具２８で定着する。定着には、ＰＣ鋼材
１８の再緊張及び解放が可能なように、ナット式の定着
具を使用すると良い。シース１９を構成する各鋼管２５
は、その外面に複数の突起２６を有するため、コンクリ
ート中に堅固に定着される。

【００１５】上記のようにＰＣ鋼材１８に緊張力を加え
た状態でその上端を定着することにより、図６において
ＲＣ造の連続地中壁の掘削側コンクリート（引張ゾーン
コンクリート）Ａに鉛直方向のプレストレスが与えられ
る。そのプレストレス導入量は、例えば鉄筋籠１１の主
筋に荷重計を取り付けて確認する。山留背面側コンクリ
ート（圧縮ゾーンコンクリート）Ｂについては、背面土
圧により圧縮力が加わる傾向にあるので、プレストレス
を与えなくとも良い。

【００１６】上記の例では、全体直線状のシースに挿入
したＰＣ鋼材１４を使用したが、図１１に示すようにＵ
字状のシースに挿入したＰＣ鋼材２９を使用することも
可能である。このシースに挿入したＰＣ鋼材２９では、
シース１９は、多数の真っ直ぐなシース用鋼管２５と下
端の１個のＵ字状シース用鋼管３０とを連結して全体を
長いＵ字状とし、該シース１９に複数本のＰＣ鋼材１８
を、断面構造として図９と同様に挿通させたものであ
る。

【００１７】Ｕ字状のシースに挿入したＰＣ鋼材２９を
使用する場合の施工例を説明すると、図１２に示すよう
に溝壁１０内に鉄筋籠１１を建て込んだ後、Ｕ字状のシ
ースに挿入したＰＣ鋼材２９を、溝壁１０の壁面とほぼ
平行になる向きにして鉄筋籠１１の内側複数個所に図１
３のように吊り降ろし、図１４のようにコンクリート１
７を打設する。

【００１８】コンクリートの養生後、図１５に示すよう
にＰＣ鋼材１８の一端を定着具３１で定着し、他端をジ
ャッキ２７により緊張し、所定の緊張力が得られたとこ
ろで他端も図１６に示すように定着具３２で定着する。

【００１９】なお、前述の例では、シースとＰＣ鋼材と
を付着させないアンボンド部材を使用したが、応力導入
後シース内にグラウトを注入し、ＰＣ鋼材を付着させる
方法でも良い。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、ＲＣ造の連続地中壁に鉛直方
向のプレストレスを与えたので、従来に比べ次のような
効果が期待できる。 従来に比べ壁厚を半分近くに薄くすることが可能と
なり、工事費が大幅に安価になる。 大壁厚の連続地中壁工事は、準備作業や掘削作業や
鉄筋籠建込作業等に長い日数を費やしているが、壁厚の
スリム化に伴い作業日数を大幅に短縮できる。

【００２１】 壁厚のスリム化に伴い、使用機械の軽
量化や占用面積の縮小が可能となり、ひいては作業性や
安全性が改善される。 従来に比べ、たわみ量が格段に少なくなるため、周
辺地盤の沈下が少なく、近接構造物への被害も少なくな
る。

【００２２】 壁厚のスリム化に伴い、廃棄泥水や泥
土処分量が少なくなるため、産業廃棄物の処理対策とし
ても有効である。 壁強度が大きいため、山留支保工の垂直間隔を大き
く（５ｍ以上）とることも可能となり、掘削工事や躯体
工事の作業効率は向上する。

【００２３】また、シースは、鋼管を順次ねじ連結して
構成することにより、現場での組み立てを容易に行え、
またその鋼管の外面に突起を設けることにより、コンク
リート中での定着性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工法における掘削工程を示す側面
図である。

【図２】鉄筋籠の建て込み工程を示す側面図である。

【図３】直線状のシースに挿入したＰＣ鋼材の設置工程
を示す側面図である。

【図４】コンクリート打設工程を示す側面図である。

【図５】上記シースに挿入したＰＣ鋼材の緊張工程を示
す側面図である。

【図６】上記シースに挿入したＰＣ鋼材の上端を定着し
てプレストレスを与えた連続地中壁の縦断面図である。

【図７】図３のシースに挿入したＰＣ鋼材設置工程の平
面図である。

【図８】上記シースに挿入したＰＣ鋼材の正面図であ
る。

【図９】同シースに挿入したＰＣ鋼材の横断面図であ
る。

【図１０】シースを構成する鋼管の縦断面図である。

【図１１】Ｕ字状のシースに挿入したＰＣ鋼材の正面図
である。

【図１２】Ｕ字状のシースに挿入したＰＣ鋼材の設置工
程を示す平面図である。

【図１３】同上の正面図である。

【図１４】Ｕ字状のシースに挿入したＰＣ鋼材を使用し
た場合のコンクリート打設工程の正面図である。

【図１５】Ｕ字状のシースに挿入したＰＣ鋼材の緊張工
程の正面図である。

【図１６】Ｕ字状のシースに挿入したＰＣ鋼材の定着状
態の正面図である。

【図１７】従来の連続地中壁の平面図である。

【図１８】同上の縦断面図である。

【符号の説明】

１０ 溝壁 １１ 鉄筋籠 １４ 直線状のシースに挿入したＰＣ鋼材 １７ コンクリート １８ ＰＣ鋼材 １９ シース ２２ 固定部材 ２５ 鋼管 ２６ 突起 ２９ Ｕ字状のシースに挿入したＰＣ鋼材

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シースに挿入したＰＣ鋼材をコンクリート
   壁中に縦に埋設し、該ＰＣ鋼材で鉛直方向にプレストレ
   スを与えてなることを特徴とする連続地中壁。
2. 【請求項２】前記シースに挿入したＰＣ鋼材をコンクリ
   ート壁の掘削側半部に埋設したことを特徴とする連続地
   中壁。
3. 【請求項３】前記シースに挿入したＰＣ鋼材を全体とし
   直線状とし、シースの下端部にコンクリートに対する固
   定部材を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載
   の連続地中壁。
4. 【請求項４】前記シースに挿入したＰＣ鋼材を全体とし
   てＵ字状としたことを特徴とする請求項１又は２に記載
   の連続地中壁。
5. 【請求項５】前記シースが、鋼管を順次ねじ連結したも
   のである請求項１ないし４のいずれかに記載の連続地中
   壁。
6. 【請求項６】前記シースの外周面に多数の突起を設けた
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の
   連続地中壁。
7. 【請求項７】前記シースに挿入したＰＣ鋼材を、鉄筋籠
   の内側においてコンクリート壁中に埋設したことを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれかに記載の連続地中
   壁。
8. 【請求項８】溝壁内に鉄筋籠を建て込み、シースに挿入
   したＰＣ鋼材を、鉄筋籠の内側でしかも施工しようとす
   る連続地中壁の掘削側半部に配置し、コンクリートを打
   設した後、ＰＣ鋼材の上端に緊張力を加えて鉛直方向に
   プレストレスを与えることを特徴とする連続地中壁の施
   工法。